Springboot AOP开发

Springboot AOP开发

一 AOP概述

AOP，即面向切面编程，简言之，面向方法编程。

针对方法，在方法的执行前或执行后使用，用于增强方法，或拓展。

二 AOP开发

1.引入 spring-boot-starter-aop

在SpringBoot项目的pom文件中，引入 spring-boot-starter-aop依赖。

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-aop</artifactId>
</dependency>

2.示例：计算方法执行时间

1.创建实体类，通过注解来申明该类的类型，并将该类交给Spring的IOC容器来管理。

通过注解 @Aspect 申明这是一个AOP类

通过 @Component 将其交给IOC容器管理

@Aspect
@Component
public class TimeAspect {
    //code
}

2.创建方法并且实现

@Aspect
@Component
@Slf4j
public class TimeAspect {
    // 针对 com.shawn.springboot03.service 包下所有的方法进行编程，
    // * com.shawn.springboot03.service.*.*(..)) 为切入点表达式
    @Around("execution(* com.shawn.springboot03.service.*.*(..))")
    public Object recordTime(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
        long startTime=System.currentTimeMillis();
        // 切面对象，执行具体的业务方法
        Object object = proceedingJoinPoint.proceed();
        long endTime=System.currentTimeMillis();
        log.info("方法耗时为{}ms",endTime-startTime);
        return object;
    }
}

通过以上方法，当用户调用 service 层接口的任一方法时都会计算方法的运行时间。

3.AOP编程的优点：

  • 代码无侵入：无需修改原始方法
  • 减少代码重复，提高开发效率：只需编写一次
  • 维护方便：根据业务需求，调整切入点表达式即可

三 AOP详解

1.AOP核心概念

1.连接点（JoinPoint）：连接点指的是可以被AOP控制的方法，以及方法执行时的相关信息。

2.通知（Advice）：Advice指的是被抽取出来的共性功能，即重复的那部分逻辑。

3.切入点（PointCut）：匹配连接点的条件，通知仅会在切入点方法执行时被应用

4.切面（Aspcet）:描述通知与切入点的关系

5.目标对象（Target）：通知所应用的对象

2.AOP通知类型

  • @Around：环绕通知，此注解标注的方法在目标方法前后都会执行
  • @Before：前置通知，此注解标注的方法仅在方法执行前被执行
  • @After：后置通知，此注解在方法执行完成后执行，不论是否抛出异常
  • @AfterReturning：返回后通知，此注解标注的方法在目标方法后被执行，有异常不通知
  • @AfterThrowing：异常后通知，此注解的通知方法发生异常后执行

3.各通知类型演示

创建一个 TestAspect 类，用于演示各种通知类型

  1. @Around 通知类型

    介绍：在方法前后均执行

    切入点表达式格式： 返回值 包名.方法名（形参）

    其中 * 代表全部，.. 代表任意多的参数

    切入点表达式示例说明：

    * com.shawn.test.server.*(..) 表示 任意返回值的 com.shawn.test.server包下任意返回值，任意多参数的全部方法。

    @Aspect
@Component
@Slf4j
public class TestAspect {
    @Around("execution(* com.shawn.springboot03.service.impl.DeptServiceImpl.*(..))")
    public Object around(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
        
        //方法执行前的业务逻辑
        //code..
        
        //执行原始方法（即连接点），并且接收原始方法的返回值
        Object proceed = proceedingJoinPoint.proceed();
        
        //方法执行后的业务逻辑
        //code..
        
        //返回原始方法的返回值
        return proceed;
    }
}

    ProceedingJoinPoint是一个接口类，指代程序执行过程中的一个特定点，其中包含了原始方法的全部内容，包括方法名，参数值等。

    在使用 @Around通知类型时，需要将该对象作为参数传递进来，用于后续执行原始方法或获取原始方法的其他信息。

    ProceedingJoinPoint仅能作用于 @Around 类型的通知上。

2.@Before 通知类型

介绍：此注解标注的方法仅在原始方法执行前执行

@Aspect
@Component
@Slf4j
public class TestAspect {
    @Before("execution(* com.shawn.springboot03.service.*.*(..))")
    public void before(){
        // 方法执行前的业务逻辑
        //code..
    }
}

3.@After 通知类型

介绍：此注解标注的方法，仅在原始方法执行后执行，且不论原始方法是否执行，该通知都会执行

@Aspect
@Component
@Slf4j
public class TestAspect {
    @After("execution(* com.shawn.springboot03.service.*.*(..))")
    public void after(){
        // 方法执行后的业务逻辑
        //code..
    }
}

4.@AfterReturning 通知类型

介绍：此注解标注的方法，仅在原始方法执行完成后通知，即当原始方法执行发生异常时，@AfterReturning 通知不会被执行。

@Aspect
@Component
@Slf4j
public class TestAspect {
    @AfterReturning("execution(* com.shawn.springboot03.service.*.*(..))")
    public void afterReturning(){
        //方法执行完成的业务逻辑
        //code..
    }
}

5.@AfterThrowing通知类型

介绍：次注解标注的方法，仅在原始方法执行过程中发生了异常，才会执行。

@Aspect
@Component
@Slf4j
public class TestAspect {
    @AfterThrowing("execution(* com.shawn.springboot03.service.*.*(..))")
    public void afterThrowing(){
        //方法执行时抛出异常的业务逻辑
        //code..
    }
}

4.定义切入点

以上示例中的切入点表达式均相似，可以利用封装的思想，将切入点表达式全部抽取出来，在需要的时候直接使用即可。

想要实现以上需求，则需要自定义切入点表达式

通过 @Pointcut 注解，来定义切入点表达式，然后在需要编写切入点表达式的地方调用即可。

@Aspect
@Component
@Slf4j
public class TestAspect {
    /**
     * 声明一个空的方法体来定义切入点表达式
     * 使用 @Pointcut 注解来定义切入点表达式
     */
    @Pointcut("execution(* com.shawn.springboot03.service.impl.DeptServiceImpl.*(..))")
    private void point(){};
    
    @After("point()")
    public void after(){
        // 方法执行后的业务逻辑
        //code..
    }
}

注意：如果自定义的切入点访问修饰符为 public ,则该表达式还可以在其他切面类中被引用。具体使用可根据实际业务情况决定。

定义切入点总共有两种办法，一种是通过方法名来定义切入点，还可以通过注解来定义切入点。

示例：以下示例使用自定义注解作为切入点，使用了以下自定义注解的方法会执行通知。

@Aspect
@Component
public class TestAspect {
    @Pointcut("@annotation(com.shawn.springboot03.annotation.OperationLog)")
    private void point(){};

    @AfterThrowing("point()")
    public void afterThrowing(){
        //方法执行时抛出异常的业务逻辑
        //code..
    }
}

5.通知顺序

当有多个切入点都匹配到了目标方法，目标方法运行时，多个通知都会被执行。

某些情况下则需要控制通知的顺序，可以在切面类上使用 @Order 注解来控制顺序

@Aspect
@Component
@Slf4j
@Order(3)
public class TestAspect {
    @Pointcut("execution(* com.shawn.springboot03.service.impl.DeptServiceImpl.*(..))")
    private void point(){};

    @After("point()")
    public void after(){
        // 方法执行后的业务逻辑
        //code..
    }
}

注意：@Order(number) 注解中，数字越小的越先运行，越大的越后运行。

默认情况下，按照切面类的类名排序顺序执行。

四 切入点表达式

1.execution

execution 主要根据方法的返回值，包名类名，方法名，方法参数等信息来匹配，语法为：

execution（ 访问修饰符? 返回值 包名.类名.?方法名(方法参数) throw 异常? ）

其中带 ? 的表示可以省略的部分

  • 访问修饰符：可省略（比如：public，protected）
  • 包名.类名：可省略
  • throws 异常：可省略（注意是方法上声明抛出的异常，不是实际抛出的异常）

以下是一个完整示例：

@Before ("execution(public void com.itheima.service.impl.DeptserviceImpl.delete (java.lang.Integer)) throws Exception")
private void point(){};

省略后的示例：

@Before ("execution(void delete (java.lang.Integer))")
private void point(){};

此时，所有 void delete (java.lang.Integer) 方法都将被匹配到。

注意： * 用于描述匹配单个， … 可以用来匹配多个连续，？表示可省略
在这里插入图片描述

2.@annotation

@annotation 切入点表达式，用于匹配标识有特定注解的方法。

示例：

@Pointcut("@annotation(com.shawn.annotation.OperationLog)")
private void point(){};

五 连接点

在Spring中使用JoinPoint抽象了连接点，使用它可以获取方法执行时的相关信息，入目标类名，方法名，方法参数等。

1.对于 @Around 通知，获取连接点信息只能使用 ProceedingJoinPoint

@Around("point()")
public Object around(ProceedingJoinPoint proceedingJoinPoint) throws Throwable {
    //获取目标类名
    String name = proceedingJoinPoint.getTarget().getClass().getName();
    log.info("获取目标类名:"+name);
    //获取方法执行参数
    Object[] args = proceedingJoinPoint.getArgs();
    log.info("获取方法执行参数:"+JSON.toJSONString(args));
    //获取目标方法名
    String methodName = proceedingJoinPoint.getSignature().getName();
    log.info("获取目标方法名:"+methodName);

    //执行原始方法（即连接点），并且接收原始方法的返回值
    Object proceed = proceedingJoinPoint.proceed();
    
    //获取方法的返回值
    log.info("获取方法的返回值:"+JSON.toJSONString(proceed));

    //返回原始方法的返回值
    return proceed;
}

proceedingJoinPoint.proceed()得到目标方法的结果再返回，此处可以对目标方法执行的结果进行篡改。

2.对于其他四种通知，获取连接点信息只能使用 JoinPoint , 它是 ProceedingJoinPoint 的父类。

@Before("point()")
public void before(JoinPoint joinPoint){
    // 获取目标方法的类名
    String name = joinPoint.getTarget().getClass().getName();
    log.info("获取目标方法的类名："+name);
    String methodName = joinPoint.getSignature().getName();
    log.info("获取目标方法的方法名："+methodName);
    //获取目标方法的运行参数
    Object[] args = joinPoint.getArgs();
    log.info("获取目标方法的参数："+JSON.toJSONString(args));
}

3.除@Around 通知外，还可以获取到方法执行结果的通知类型为 @AfterReturning，@AfterReturning 在方法执行完成并且无异常时通知。

在定义@AfterReturning通知类型时，使用 pointcut 属性定义切入点，returning属性定义返回值对象，然后在方法参数中传入即可。

@AfterReturning(pointcut = "point()",returning = "object")
public void afterReturning(JoinPoint joinPoint, Object object){
    // 获取目标方法的类名
    String name = joinPoint.getTarget().getClass().getName();
    log.info("获取目标方法的类名："+name);
    String methodName = joinPoint.getSignature().getName();
    log.info("获取目标方法的方法名："+methodName);
    //获取目标方法的运行参数
    Object[] args = joinPoint.getArgs();
    log.info("获取目标方法的参数："+JSON.toJSONString(args));
    //获取方法返回值
    log.info("获取方法返回值:"+JSON.toJSONString(object));
}

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